Summary

Schwimmübungsprotokoll und Pflegemethoden für trächtige Ratten

Published: April 05, 2024
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Summary

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um Rattenzuchtmethoden, Schwimmtrainingsverfahren und Pflegeprotokolle nach der Zucht für trächtige Ratten nach dem Training zu beschreiben. Dieses Protokoll bietet ein Tiermodell für die Untersuchung der Auswirkungen von mütterlicher Bewegung während der Schwangerschaft auf die Nachkommen und die zugrunde liegenden Mechanismen.

Abstract

Das Konzept der Entwicklungsursprünge von Gesundheit und Krankheit unterstreicht den Einfluss früher Umgebungen auf chronische nichtübertragbare Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Krebs. Studien mit Tiermodellen haben untersucht, wie mütterliche Faktoren wie Unterernährung, Überernährung, Fettleibigkeit und die Exposition gegenüber Chemikalien oder Hypoxie die Entwicklung des Fötus und die Gesundheit der Nachkommen beeinflussen, was zu Problemen wie niedrigem Geburtsgewicht, Bluthochdruck, Fettstoffwechselstörungen und Insulinresistenz führt. Angesichts der zunehmenden Prävalenz von Übergewicht und Adipositas bei Frauen im gebärfähigen Alter sind wirksame Interventionen von entscheidender Bedeutung. Bewegung der Mutter während der Schwangerschaft hat sich als wichtige Maßnahme herausgestellt, die sowohl der Mutter als auch den Nachkommen zugute kommt und das Krankheitsrisiko verringert. Diese Studie vergleicht die Unterschiede von drei Trainingsmodellen an trächtigen Ratten: freiwilliges Radlaufen, motorisierte Laufbänder und Schwimmen. Schwimmen ist aufgrund seiner sicheren und kontrollierten Intensitätsstufen die vorteilhafteste Option. Dieses Protokoll beschreibt die Zuchtmethoden der Ratte, das Schwimmtraining während der Trächtigkeit und die Pflegeprotokolle nach der Zucht. Dieses Modell, das für verschiedene Ratten- und Mausarten geeignet ist, ist nützlich, um die Vorteile von Bewegung von Müttern für die Gesundheit der Nachkommen und das generationenübergreifende Wohlbefinden zu untersuchen.

Introduction

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich das Konzept der Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD) entwickelt, das gezeigt hat, dass Umwelteinflüsse während der frühen Entwicklung das Risiko für spätere pathophysiologische Prozesse beeinflussen, die mit chronischen nichtübertragbaren Krankheiten (NCD), insbesondere Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einigen Krebsarten, verbunden sind1. In der plastischsten Phase der fetalen Entwicklung, in der die Nachkommen der intrauterinen Umgebung ausgesetzt sind, sind die Interaktion zwischen Gen und Umwelt sowie die uteroplazentare Perfusion entscheidende Faktoren für die fetale Reprogrammierung2. In früheren Studien wurden überwiegend Tiermodelle verwendet, um die nachteiligen Auswirkungen wie Unterernährung der Mutter, Überernährung oder Fettleibigkeit während der Schwangerschaft sowie die pränatale Exposition gegenüber Chemikalien oder Hypoxie auf die Entwicklung des Fötus und die langfristigen phänotypischen Auswirkungen bei den Nachkommenzu untersuchen 3. Dies führte zu einem niedrigen Geburtsgewicht und späterem Wachstum und hatte nachteilige Auswirkungen auf die Nachkommen, einschließlich erhöhtem Blutdruck, Dyslipidämie und Insulinresistenz4. Da die Rate von Übergewicht und Adipositas bei Frauen im gebärfähigen Alter rapide zunimmt, ist es dringend erforderlich, wirksame Interventionen zur Verhinderung der generationsübergreifenden Übertragung dieser schädlichen mütterlichen Erkrankungen zu etablieren, was sich erheblich auf die Gesundheit der Bevölkerung auswirkt 5,6.

Bewegung ist seit langem als wichtiges präventives Therapeutikum für Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und verschiedene andere Krankheiten anerkannt7. Bewegung während der Schwangerschaft hat positive Auswirkungen auf die Mutter und wirkt sich positiv auf die Nachkommen aus, wodurch die mütterliche Übertragung von Krankheiten auf die Nachkommen verringertwird 8. Mehrere Jahre Forschung haben die Sicherheit und die tiefgreifenden Vorteile von Bewegung gezeigt, einschließlich einer erheblichen Verringerung häufiger Schwangerschaftserkrankungen wie Schwangerschaftsdiabetesmellitus 9,10. In Bezug auf die Sicherheit von Mutter und Fötus ist die Durchführung von Bewegungstrainings und Protokollen nach dem Stillen eine Herausforderung.

David11et al. beschriebene Tierbewegungsmodelle, die auf die kardiovaskuläre Gesundheitsforschung anwendbar sind. Die drei häufig verwendeten Übungsmodelle, freiwilliges Radlaufen, motorisierte Laufbänder und Schwimmen, haben Vor- und Nachteile. Das willkürliche Radlaufen ahmt das Fortbewegungsverhalten von Ratten genau nach und ermöglicht es ihnen, sich entsprechend ihrem zirkadianen Rhythmus zu bewegen. Diese Art von Übung erfordert jedoch eine genauere Regulierung von Intensität und Dauer. Das motorisierte Laufband kann die Intensität, das Volumen und die Dauer des Trainings steuern, aber manchmal benötigt es eine elektrische Stimulation, die bei den Tieren physischen und psychischen Stress auslösen kann. Schwimmen wird in Nagetierstudien häufig verwendet, da Ratten über eine inhärente Schwimmfähigkeit verfügen, die auch elektrische Stimulation oder mechanische Schäden an Füßen und Schwänzen vermeiden kann12. In Studien zu pränatalen Übungsmodellen13,14 ist Schwimmen eine häufig verwendete Übungsmethode. Wenn die Trächtigkeit fortschreitet und der Bauch der Ratte anschwillt, können Laufband- und Radlaufübungen zu wiederholtem Kontakt des Bauches mit harten Oberflächen führen. Im Gegensatz dazu sorgt das Wassermilieu beim Schwimmen für Auftrieb, wodurch das Risiko von belastungsbedingten Verletzungen für trächtige Tiere verringert wird.

Dieses Protokoll stellt die Zuchtmethoden der Ratte vor, wie das Schwimmtraining während der Trächtigkeit durchgeführt wird und die Pflegeprotokolle nach der Zucht für trächtige Ratten nach dem Training. Dieses Schwimmtrainingsmodell kann auf eine Vielzahl von Ratten- und Mausarten angewendet werden, was somit ein nützliches Nagetiermodell für zukünftige Untersuchungen mit Tiermodellen darstellen könnte, um die Mechanismen zu untersuchen, die die positiven Auswirkungen von mütterlicher Bewegung auf die Gesundheit der Nachkommen und die Vorteile von Bewegung über Generationen hinweg regulieren.

Protocol

Alle hier beschriebenen Methoden wurden von der Tierethikkommission der Sportuniversität Peking genehmigt und in Übereinstimmung mit den Richtlinien der National Institutes of Health (NIH) und den chinesischen Tierschutzgesetzen und institutionellen Richtlinien durchgeführt. 1. Paarung und Fütterung von Ratten Kaufen Sie spezifische, pathogenfreie (SPF) bewertete 10 Wochen alte weibliche Wistar-Ratten und 11 Wochen alte männlich…

Representative Results

Im Abschnitt Rattenzuchtmethoden (Abbildung 1) bestimmen wir den Brunstzyklus weiblicher Ratten, indem wir Vaginalsekret-Objektträger herstellen, um die Erfolgsrate der Zucht zu erhöhen. Der Östruszyklus der Ratte dauert 4-5 Tage, einschließlich Proöstrus, Brunst, Metestrus und Diöstrus. Weibliche Ratten in Metestrus oder Diöstrus zeigen Verhaltensweisen wie die Distanzierung von Männchen. Gleichzeitig sind die Ratten in der Brunst bereit, sich zu pa…

Discussion

Diese Studie zielt darauf ab, ein praktikables Übungsprogramm für trächtige Ratten zu etablieren, einschließlich detaillierter Rattenpaarungsmethoden, Schwimmtrainingsprotokolle und Forschungsmethoden zur Bewertung physiologischer Indikatoren bei Föten. Wir haben in der Praxis ein pränatales Schwimmtrainingsmodell entwickelt, mit entsprechenden Lösungen für mögliche Probleme, die im Protokoll auftreten können (Tabelle 1). Dieses Protokoll wird es praktischer ma…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Diese Arbeit wurde von der National Natural Science Foundation of China (32071174, 32200941, 32371183 und 31771312) unterstützt.

Materials

Caliper Mitutoyo Measuring Instruments (Shanghai) Co., Ltd 530-101 N15 Fetus dissect
Circular water bucket Naliya N/A Rat swimming
Experimental Surgical Instrument  Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD SP0001-G Fetus dissect
Glass Microscope Slides Jiangsu Shitai experimental equipment Co., LTD 80312-3161 Vaginal smear
Glass petri dish Merck Life Technologies BR455751-10EA Offspring rearing
Hairdryer Panasonic EH-WNE5H Post-swimming care
Information Card Zhongke Life Science SS3 Rat mating
Isoflurane Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD R510-22-10 Fetus dissect
Light microscope Olympus IX71-F22PH Vaginal smear
Mating cage Zhongke Life Science SS3 Rat mating
Medical Absorbent Cotton Hongxiang Sanitary Materials Co., LTD N/A The pregnant rats are anticipating giving birth
Rodent Anesthesia Machine, Gas Anesthesia Shenzhen RWD Life Technology Co., LTD R500IE Fetus dissect
Rodent breeding feed Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD 1032 Pregnant rat feeding
Rodent maintenance feed Beijing Huafukang Biotechnology Co., LTD 1022 Offspring rearing
Rodent sunflower seeds Jolly JP241 Nutritional supplement
Soundproof cotton Kufu Medical Instrument N/A The pregnant rats are anticipating giving birth
Sterile Cotton Swab (2 mm diameter) Kufu Medical Instrument N/A Vaginal smear
Sterile gauze Kufu Medical Instrument N/A Fetus dissect
Stroke-physiological Saline Solution (0.9% NaCl) Shandong Hualu Pharmaceutical Co., LTD N/A Vaginal smear
Thermometer Beekman organism N/A The monitoring of rat swimming
Towels Grace N/A Post-swimming care
Transparent plastic container Naliya N/A Swimming adaptive training
Ultraviolet light Merck Life Technologies Z169633-1EA Post-swimming care
Water heater Haier EC6001-Q6S Rat swimming
Weight Scale Electronlc Acale JM.A10001 Body weight measurement
Wistar Rats Vital river Laboratory Animal Technology Co., LTD N/A Experiment

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Cite This Article
Ni, Z., Cao, J., Shan, M., Zhang, Y., Shi, L. Swimming Exercise Protocol and Care Methods for Pregnant Rats. J. Vis. Exp. (206), e66577, doi:10.3791/66577 (2024).

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